管道运输是国内外长距离油气运输的主要形式之一。现如今,我国长输油气管道已达13.6万公里,由于国家经济的加速发展,各行各业对能源的需求强度逐步加大,随着西气东输的大力推进,管道里程还会进一步增加,呈迅猛发展状况,管道运行的安全性与经济性成为了其运营中的重要问题。管道裂纹是油气管道上常见的一种缺陷,对裂纹的检测成为管道安全性评估的重要组成部分。裂纹的寿命严重影响管道的整体寿命,因此,对管道裂纹寿命的研究可以有效提高管道运营的经济性。裂纹寿命评估研究在国内外均有研究,但都在已知的裂纹尺寸以及裂纹尖端的应力强度因子情况下进行。在实际工程应用中,如何得到裂纹尺寸和裂纹周围的应力强度成了检测人员关注的重点问题。弱磁应力内检测技术是近年来兴起的一种新型长输油气管道无损检测技术,与超声法、射线法等检测方式相比,它继承了漏磁内检测技术可以动态在线测量、无需人力接触的优点,而与漏磁检测技术相比,弱磁应力检测技术能够识别管道上的微小裂纹与应力集中,弥补了漏磁技术的不足,又吸取了漏磁技术的优点,满足了检测人员对管道裂纹检测的需求。因此,研究不同尺寸裂纹受不同应力时的弱磁信号特征可以为管道裂纹的识别与评估提供理论依据与数据支持,对管道裂纹的寿命评估分析具有重要意义。本课题基于弱磁应力内检测技术,建立应力-磁导率关系式及磁荷计算模型,根据磁导率随应力的变化关系研究了应力集中区的信号特征。结合载荷作用下管道裂纹所受的应力,对不同长度及深度或受不同应力强弱的管道裂纹弱磁信号特征进行了计算分析。利用管道打压实验对应力集中区及裂纹弱磁信号的理论分析进行了验证。结合管材的裂纹疲劳试验,建立X80管材的裂纹寿命预测模型,结合管道运行状况对裂纹进行寿命评估。研究结果表明:地磁场下的管材应力与磁导率关系不是单调的,磁导率随应力的增大先线性增大后线性减小,增大及减小时的变化梯度不同。不同应力强度下的应力集中区弱磁信号特征会发生变化,裂纹无应力时与有应力时的弱磁信号特征不同,可以根据弱磁信号特征区分裂纹所受应力强弱。裂纹尺寸与信号强度呈线性变化关系,裂纹尺寸的改变对裂纹上方的信号影响远小于对裂纹尖端应力集中区上方的信号影响。结合X80管材的寿命预测模型及管道运行状况可以对管道上的裂纹进行寿命评估。